探讨装配式建筑节点连接方法及其施工质量控制

发表时间:2021/6/4   来源:《工程建设标准化》2021年2月第3期   作者:蔡海强
[导读] 装配式建筑节点连接技术是将钢筋混凝土预制好的构件
        蔡海强
        33032919921010**** 浙江省杭州市310000
        摘要:装配式建筑节点连接技术是将钢筋混凝土预制好的构件,通过可靠的方式进行建筑连接的方式,并且建筑节点连接技术在建筑施工现场,通常是以装配而成的混凝土结构而成,在混凝土部件节点连接上,一直作为装配式建筑节点的至关重要的核心技术存在。并且随着住宅产业化发展和建设速度方面的限制和需求,对于装配式建筑方式应用比较频繁,同时为了响应国家节能减排的号召,装配式建筑在未来建筑结构方式中一定会迅速发展壮大。
        关键词:装配式;建筑节点;连接技术?质量控制
        装配式混凝土结构是指由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构,为了使建筑物达到良好的整体性、耗能能力及抗震性能,需使其形成“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点,弱杆件”的受力体系;其中“强节点,弱杆件”要求节点比杆件的承载能力强[1]。因此,连接节点的可靠性直接影响装配式混凝土结构的发展进程,具有十分重要的意义。
?  1装配式建筑连接方式的分类
        1.1湿式连接湿式连接指的是在工厂的厂区里就将建筑构件全部预制好,仅需要在施工现场将运输到位的构件拼接到一起即可。然后在建筑构件的节点上进行混凝土的浇筑作业,最后实现对整个建筑结构的拼装。灌浆连接和浆锚连接是目前最为常见的湿连接方式。
        1.1.1灌浆套筒连接
        灌浆套筒连接是指将两根钢筋从中空型套筒两端直接插入内部,无需搭接,继而通过从灌浆孔注入的灌浆料将两根钢筋有效连接。锚固钢筋与膨胀的灌浆料产生摩擦力,套筒连接件与外部混凝土也产生较强的粘结力,因此灌浆套筒连接能够有效传递钢筋应力。灌浆套筒按接头的形式又可以分为全灌浆套筒和半灌浆套筒,其中全灌浆套筒连接施工方便,允许出现施工偏差,在实际工程中应用更为广泛。长期以来,研究人员对灌浆套筒技术做了大量试验,证明了此技术的高效性、可靠性,灌浆套筒连接技术也已经相当成熟,是装配式建筑施工现场钢筋连接的首选方式。
        1.1.2浆锚连接
        浆锚连接指的是将预制构件表面延伸出来的钢筋在预制构件的预留孔洞中进行放置,并且在孔洞的空隙之中,填充满无收缩高强度浆液。这种连接方式所需要的钢材数量相对较少,焊接作业量也显著下降,钢筋锈蚀更是少之又少。连接节点的刚度以及强度等得到了较大的增强,机械性能更是稳固可靠。因此该连接技术被使用得也十分广泛。不过该技术搭接长度较长,承载力低的缺点也限制了该技术的进一步发展。
        1.2干连接
        干式连接主要指的是直接利用螺栓和焊接的方式来进行预埋件处理,无需对建筑节点进行混凝土的现浇作业。目前较为常用的干式连接主要有螺栓连接、焊接连接和牛腿连接
        1.2.1螺栓连接
        螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种方式。TechnicalcouncilofFip报告中提出螺栓连接是传递轴力、弯矩与剪力的连接形式,可用于连接梁柱。螺栓连接的优势在于实际施工中操作简便,但对预制构件的精度、作业人员的技术能力要求更高,以避免装配时产生连接误差从而影响建筑整体受力性能。其最大的缺点就是后期的维护、维修成本较高而且较为困难。
        1.2.2焊接连接
        焊接连接顾名思义就是通过焊接的方式来进行梁柱节点的有效连接。该连接方式不需要进行养护,能够快速缩短施工工期,有效节约施工成本。不过该种连接方式没有出现显著的塑性铰区。基于荷载反复循环作用,焊缝位置脆性破坏十分明显,也就导致了此种连接方式不具备较好的抗震性,耗能也较大。梁柱节点处采用焊接连接能够避免受力钢筋在节点安装过程中弯曲,降低节点处钢筋布置和锚固的复杂程度。预制构件在整个受力的过程中,梁柱节点处具有良好的耗能性能和延展性能。


        1.2.3牛腿连接
        牛腿连接是一种利用连接点的高承载力,通过牛腿腹板、上下翼缘向周围连接构件传力,从而保证装配式结构整体良好受力性能的连接形式,一般分为三种连接方式。1)明牛腿连接:实际工程中将连接点暴露在建筑物外部进行连接,操作简单方便,承载力较好,但影响整体美观;2)暗牛腿连接:连接部分占据空间小,承载力良好,不影响整体美观,但对施工工艺要求较高;3)型钢暗牛腿连接:连接处采用混凝土包裹,仅使小面积牛腿暴露在外,一定程度上提高了承载力,最宜采用。
        1.2.4钢筋机械连接
        钢筋机械连接是一种借助钢筋端面良好的承压作用,使其与套筒等连接构件进行机械咬合从而实现钢筋连接的方式,可通过连接件传递轴向拉、压力,具有接头强度高、刚度大、无需湿作业、简便快捷的优点。
?  2装配式建筑节点连接施工的质量控制措施
        2.1设计阶段
        进行装配式及建筑节点连接施工操作时,施工人员要重视节点连接设计工作,充分了解施工现场存在的影响因素,不断调整装配式建筑节点连接方案,并充分考虑到施工、生产等细节施工,协同电气、水暖等施工人员针对节点连接环节设计进行研究,以提高装配式建筑节点连接设计的合理性。设计人员要重视质量控制工作,减少装配式建筑节点连接存在的不合理问题,降低节点连接施工中出现质量问题的概率,保障节点连接施工质量能达到规定要求。除此之外,设计人员还要重视预制构件运输、生产过程中质量控制工作,在保障连接节点质量的前提下,降低预制构件的复杂程度和跨度,避免运输和生产过程中预制构件质量受到影响。实际上,装配式建筑节点连接施工过程中较为容易出现接缝渗漏问题,为了提升节点连接的紧密性,设计人员要将接缝设计成企口状,并在装配式建筑墙体内部设置空腔,减轻接缝位置的压力,将垫片设置在墙板的下方,提升建筑节点连接的紧密性,降低渗漏问题出现的概率。
        2.2生产阶段
        生产装配式建筑节点连接预制构件时,生产单位要做好施工质量控制工作,开展生产工作之前要严格检查预制构建生产材料,比如:砂石等,只有符合规定要求的原材料才能投入生产。除此之外,生产单位还要重点检查生产预制构件的模具,检查内容主要包括:刚度、强度等相关参数,降低构件与模具尺寸要求的误差,保障构件质量能达到装配式建筑节点连接施工要求。生产单位运输预制构件时,采用的方式一般为吊装,要严格控制塔式起重机的高度,保障吊装高度不会超过安全高度要求,并且要严格按照预制构建运输要求,保护预制构件成品,减少外界因素对预制构件造成的影响,避免预制构建出现损坏问题。
        2.3施工阶段
        施工阶段,施工单位可以采取以下节点施工质量控制措施:第一,在安装预制楼梯板时,不可直接将楼梯板放置在安装位置,而是要在上方先调整方向、角度,之后缓慢放下,以免楼梯板在震动下出现折损,在放下后,还要对楼梯板的位置进行微调,确定位置准确后方可进行焊接固定。第二,在预制构件安装之前,需要利用测垂传感尺等专业仪器对构件的边线位置进行测量复核,确保平面、标高、垂直度等参数的误差均在允许误差范围内,以免在安装时出现过大误差。第三,在安装过程中,预制构件落位后不要直接进行固定,而是要通过调斜支撑等方式进行临时固定,之后对其安装尺寸进行测量。第四,如采用湿式连接,施工前必须要对灌注材料的强度、流动性等进行试验检测,确定其质量性能参数合格后方可进行灌注作业。
?  总之,近年来,我国的建筑行业发生了日新月异的变化,不仅设计理念与时俱进,新型的环保材料以及先进的施工工艺的使用也都推动了我国建筑产业化的发展。在建筑设计的过程中采用装配式的方法,不仅能够满足人们的需求,还能够更好的适应城市的发展和进步,也使装配式设计不断完善和创新。这就需要设计人员在设计的过程中,要具体问题具体分析,根据建筑物的特点和建筑物拥有者的需求去选择最合适的设计方法,从而确保装配式建筑工程能够合理、有序地进行。
        参考文献:
        [1]裴予.中小型装配式建筑体系比较研究[D].吉林建筑大学,2017.
        [2]郭德坤.装配式建筑的方案及造价分析[D].郑州大学,2017.
        [3]岳仍伟,耿睿,岳仍生.装配式建筑连接方式浅析[J].科技视界,2017(08):242+254.
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